安徽省定远育才实验学校届高三上学期质检物理.docx
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安徽省定远育才实验学校届高三上学期质检物理
安徽省定远育才实验学校2018届高三上学期11月质检卷
注意事项:
1.答题前在答题卡、答案纸上填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将第I卷(选择题)答案用2B铅笔正确填写在答题卡上;请将第II卷(非选择题)答案黑色中性笔正确填写在答案纸上。
第I卷(选择题40分)
一、选择题(本题共8个小题,每小题4分,共40分。
1~5题为单项选择题,6~8题为多项选择题)
1.下列说法正确的是( )
A.米、千克、秒、库仑都属于国际单位制的基本单位
B.同一个物体在地球上比在月球上惯性大
C.物体做曲线运动时,其所受合力的瞬时功率可能为零
D.一对作用力与反作用力的功一定大小相等且一正一负
2.
用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q,如图所示。
P、Q均处于静止状态,则下列说法正确的是( )
A.若绳子变短,Q受到的静摩擦力将增大
B.P受4个力作用
C.Q受到3个力作用
D.若绳子变短,绳子的拉力将变小
3.
在地球的卫星中有两类卫星的轨道比较特殊,一是极地卫星,二是同步卫星。
已知某极地卫星的运行周期为12h,则下列关于对极地卫星和同步卫星的描述正确的是( )
A.该极地卫星的运行速度一定小于同步卫星的运行速度
B.该极地卫星的向心加速度一定大于同步卫星的向心加速度
C.该极地卫星的发射速度一定大于同步卫星的发射速度
D.该极地卫星和同步卫星均与地面相对静止
4.图甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图,中间的·表示人的重心。
图乙是根据传感器采集到的数据画出的力时间图象。
两图中a~g各点均对应,其中有几个点在图甲中没有画出。
取重力加速度g=10m/s2。
根据图象分析可知( )
A.人的重力为1500N
B.c点位置人处于超重状态
C.e点位置人处于失重状态
D.d点的加速度小于f点的加速度
5.将小球以10m/s的初速度从地面竖直向上抛出,取地面为零势能面,小球在上升过程中的动能Ek、重力势能Ep与上升高度h间的关系分别如图中两图线所示。
取g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.小球的质量为0.2kg
B.小球受到的阻力(不包括重力)大小为0.20N
C.小球动能与重力势能相等时的高度为
m
D.小球上升到2m时,动能与重力势能之差为0.5J
6.
如图所示,放于竖直面内的光滑金属圆环半径为R,质量为m的带孔小球穿于环上同时有一长为R的细绳一端系于球上,另一端系于圆环最低点。
当圆环以角速度ω绕竖直直径转动时,发现小球受三个力的作用。
则ω可能是( )
A.
B.
C.
D.
7.质量为2kg的质点在竖直平面内斜向下做曲线运动,它在竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象分别如图甲、乙所示。
下列说法正确的是( )
A.前2s内质点处于失重状态
B.2s末质点速度大小为4m/s
C.质点的加速度方向与初速度方向垂直
D.质点向下运动的过程中机械能减小
8.甲、乙两辆汽车在平直公路上做直线运动,t=0时刻两汽车同时经过公路旁的同一个路标。
此后两车运动的速度时间图象(vt图象)如图所示,则关于两车运动的说法中正确的是( )
A.0~10s时间内,甲、乙两车在逐渐靠近
B.5~15s时间内,甲、乙两车的位移大小相等
C.t=10s时两车的速度大小相等、方向相反
D.t=20s时两车在公路上相遇
第II卷(选择题60分)
二、非选择题(本题共2个小题,共20分)
9.(12分)用图甲所示的装置做“验证力的平行四边形定则”实验。
(1)某同学的实验操作如下,请完成相关内容。
①在桌面上放一方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上。
②用图钉把橡皮条一端固定在A点,另一端系上两根细绳,细绳的另一端系有绳套。
③用两个弹簧秤分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,橡皮条伸长,使结点到达某一位置O。
记下O点的位置,读出两个弹簧秤的示数,并________。
④按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧秤的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F。
⑤只用一个弹簧秤,通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,________,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示。
(2)某次实验中弹簧秤的示数如图乙所示,则两弹簧秤的拉力的大小分别为________N、________N。
(3)
某同学完成验证力的平行四边形定则实验操作后得到的数据如图丙,请选好标度在方框中作图完成该同学未完成的实验处理。
结论:
________________________________________________________________________
(4)若两个弹簧秤的读数分别为3.00N、4.00N,且两弹簧秤拉力方向的夹角为锐角,则________(选填“能”或“不能”)用一个量程为5N的弹簧秤测出它们的合力,理由是
________________________________________________________________________。
10.(8分)利用以下装置可以完成力学中的许多实验。
(1)以下说法中正确的是________。
A.用此装置研究匀变速直线运动时,必须设法消除小车和木板间摩擦阻力的影响
B.用此装置探究加速度与力、质量的关系时,每次改变砝码及砝码盘的总质量之后,需要重新平衡摩擦力
C.用此装置探究加速度与力、质量的关系时,为保证拉力近似等于沙桶(含沙)的重力,必须满足沙桶(含沙)的质量远小于小车的质量
D.用此装置探究做功和速度变化的关系时,必须调节滑轮高度使连接小车的细线与木板平行
(2)某同学在进行“探究加速度与力、质量的关系”实验时,经历了以下过程:
a.在实验准备过程中,发现实验室有两种打点计时器,如图乙所示。
该同学决定使用电火花计时器,该打点计时器对电源的要求是________。
A.交流220VB.直流220V
C.交流4~6VD.直流4~6V
b.该同学欲通过图丙所示装置打出的纸带(图丁)来判断是否已经平衡摩擦力。
根据纸带的点迹可以判断:
为进一步平衡摩擦力,图丙中的垫块应向________(选填“左”或“右”)移一些。
c.在利用此装置做实验时(已知电源频率为50Hz),实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如图戊所示。
从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离。
则打下计数点3时小车的瞬时速度大小为________m/s,小车的加速度大小为________m/s2。
(以上两空结果均保留两位有效数字)
三、计算题(本大题共3小题,共40分。
)
11.(本大题共10分)甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:
甲经短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程,乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的。
为了确定乙起跑的时机,需要接力区前适当的位置设置标记。
在某次练习中,甲在接力区前x0=13.5m处作了标记,并以v=9m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令,乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒。
已知接力区的长度为L=20m。
求:
(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a;
(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。
12.(本大题共14分)一电视节目中设计了这样一个通关游戏:
如图所示,光滑水平面上,某人乘甲车向右匀速运动,在甲车与静止的乙车发生弹性正碰前的瞬间,该人恰好抓住固定在他正上方某点的轻绳荡起至最高点速度为零时,松开绳子后又落到乙车中并和乙车一起继续向前滑行;若人的质量m=60kg,甲车质量M1=8kg,乙车质量M2=40kg,甲车初速度v0=6m/s,求:
(1)最终人和乙车的速度;
(2)人落入乙车的过程中对乙车所做的功。
13.(本大题共16分)如图所示,倾角θ=30°、长L=4.5m的斜面,底端与一个光滑的
圆弧轨道平滑连接,圆弧轨道底端切线水平。
一质量为m=1kg的物块(可视为质点)从斜面最高点A由静止开始沿斜面下滑,经过斜面底端B后恰好能到达圆弧轨道最高点C,又从圆弧轨道滑回,能上升到斜面上的D点,再由D点由斜面下滑沿圆弧轨道上升,再滑回,这样往复运动,最后停在B点。
已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ=
,g=10m/s2,假设物块经过斜面与圆弧轨道平滑连接处速率不变,求:
(1)物块经多长时间第一次到B点;
(2)物块第一次经过B点时对圆弧轨道的压力;
(3)物块在斜面上滑行的总路程。
安徽省定远育才实验学校2018届高三上学期11月质检卷参考答案
一、选择题
1.解析:
库仑不属于国际单位制中的基本单位,A错。
惯性的大小只与物体的质量有关,与其他因素无关,B错。
物体做曲线运动时,当所受合外力与速度垂直时,合外力的瞬时功率为零,C对。
相互作用力作用在两个物体上,而两个物体的位移大小以及方向无法确定,D错。
答案:
C
2.解析:
物块Q受到重力、墙壁的弹力、P对其产生的压力和静摩擦力共4个力作用,选项C错误;小球P受到重力、物块Q对其产生的压力和静摩擦力、绳子的拉力共4个力作用,选项B正确;Q受到的静摩擦力竖直向上,与其重力平衡,与绳子长度无关,所以若绳子变短,Q受到的静摩擦力不变,选项A错误;设绳子与竖直方向的夹角为α,对P、Q整体受力分析,由平衡条件得G=Fcosα,G表示P、Q的总重力,若绳子变短,α变大,cosα变小,则F变大,选项D错误。
答案:
B
3.解析:
由G
=m
=ma得v=
,a=
,同步卫星的周期为24h,则同步卫星的周期大于极地卫星的周期,由开普勒第三定律知,同步卫星的轨道半径较大,则同步卫星的线速度较小,加速度较小,故A错误,B正确;同步卫星的高度高,所以同步卫星的发射速度大,C错误;极地卫星不是地球同步卫星,所以相对于地面不静止,D错误。
答案:
B
4.解析:
由题图甲、乙可知,人的重力等于500N,质量m=50kg,b点位置人处于失重状态,c、d、e点位置人处于超重状态,选项A、C错误,B正确;d点位置传感器对人的支持力F最大,为1500N,F-mg=ma可知,d点的加速度ad=20m/s2,f点位置传感器对人的支持力为0N,由F-mg=ma可知,f点的加速度af=-10m/s2,故d点的加速度大于f点的加速度,选项D错误。
答案:
B
5.解析:
在最高点Ep=mgh得m=0.1kg,A项错误;由除重力以外其他力做功W其=ΔE可知:
-F阻h=E高-E低,E为机械能,解得F阻=0.25N,B项错误;设小球动能和重力势能相等时的高度为H,此时有mgH=
mv2,由动能定理:
-F阻H-mgH=
mv2-
mv
得H=
m,故C项错;当上升h′=2m时,由动能定理,-F阻h′-mgh′=Ek2-
mv
得Ek2=2.5J,Ep2=mgh′=2J,所以动能与重力势能之差为0.5J,故D项正确。
答案:
D
6.解析:
如图所示,若绳上恰好无拉力,则有mgtan60°=mRω2sin60°,ω=
,所以当ω>
时,物体受三个力的作用。
A、B选项正确。
答案:
AB
7.解析:
质点在竖直方向上有向下的加速度,可知质点在前2s内处于失重状态,故A正确;2s末竖直方向上的分速度为4m/s,水平分速度为
m/s,则合速度大小为v=
m/s>4m/s,故B错误;质点的加速度方向竖直向下,竖直方向和水平方向都有初速度,则合初速度不沿水平方向,质点的加速度方向与初速度方向不垂直,故C错误;质点竖直向下的加速度为1m/s2,可知质点除受重力以外,还受到其他力,且其他力做负功,所以质点的机械能减小,故D正确。
答案:
AD
8.解析:
由题中vt图象可知,甲、乙两车均沿正方向做直线运动,其中甲做匀速直线运动,乙做匀减速直线运动,在t=10s之前,乙车虽然在减速,但乙车的速度仍大于甲车的速度,故两车之间的距离越来越大,两车逐渐远离,选项A错误;由图可知,乙车做匀减速直线运动的加速度大小为a=1m/s2,故乙车在t=5s时的速度大小为v1=15m/s,在5~15s时间内乙车的位移大小为x乙=v1·Δt-
a·(Δt)2,代入数据可得x乙=100m,而甲车做匀速直线运动,在5~15s时间内位移大小为x甲=v0·Δt,即x甲=100m,所以在5~15s时间内甲、乙两车的位移大小相等,选项B正确;由图可知,在t=10s时两车的速度大小相等、方向相同,选项C错误;由图可知,t=20s时甲、乙两车的vt图线与时间轴围成的“面积”相等,故两车的位移相同,所以两车相遇,选项D正确。
答案:
BD
二、非选择题
9.解析:
(1)③用两个弹簧秤分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,橡皮条伸长,使结点到达某一位置O,此时需要用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向,读出两个弹簧秤的示数。
⑤只用一个弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置O,此时需要读出弹簧秤的示数,并记下细绳的方向。
(2)两个弹簧秤的读数分别为2.50N和4.00N。
(3)
如图所示。
根据所作的图象可得到的结论是:
在误差允许范围内,合力与分力是等效替代的关系,且互成角度的两个力合成时遵循平行四边形定则。
(4)不能,因为3.00N和4.00N两个力的合力会大于5N,超过弹簧秤的量程。
答案:
(1)③记下两条细绳的方向;⑤读出弹簧秤的示数
(2)2.50 4.00
(3)如图丁所示;在误差允许范围内,合力与分力是等效替代的关系,且互成角度的两个力合成时遵循平行四边形定则 (4)见解析
10.解析:
(1)用此装置研究匀变速直线运动时,由于摩擦阻力是恒力,不必设法消除小车和木板间摩擦阻力的影响,选项A错误。
用此装置探究加速度与力、质量的关系时,每次改变砝码及砝码盘的总质量之后,不需要重新平衡摩擦力,选项B错误。
用此装置探究加速度与力、质量的关系时,为保证拉力近似等于沙桶(含沙)的重力,必须满足沙桶(含沙)的质量远小于小车的质量,选项C正确。
用此装置探究做功和速度变化的关系时,必须调节滑轮高度使连接小车的细线与木板平行,选项D正确。
(2)电火花计时器使用的是220V的交流电.根据纸带的点迹可以判断小车做减速直线运动,需要进一步平衡摩擦力,图丙中垫块应向右移动。
打下计数点3时小车的瞬时速度大小为v3=
×10-2m/s=0.38m/s。
由逐差法可知小车的加速度大小为a=
×10-2m/s2=0.16m/s2。
答案:
(1)CD
(2)a.A b.右 c.0.38 0.16
三、计算题
11.解析:
根据题意画出运动草图,如图所示。
(1)在甲发出口令后,乙做加速度为a的匀加速运动,经过时间t,速度达到v=9m/s时,乙的位移为x乙,甲的位移为x甲,则有
t=
,x乙=
at2
x甲=vt,x甲=x乙+x0
联立以上各式可得a=
=3m/s2。
(2)这段时间内乙在接力区的位移x乙=
=13.5m。
所以在完成交接棒时,乙离接力区末端的距离
x′=L-x乙=6.5m。
答案:
(1)3m/s2
(2)6.5m
12.解析:
(1)因甲、乙两车发生弹性碰撞,则由动量守恒和机械能守恒有:
M1v0=M1v1+M2v2
M1v
=
M1v
+
M2v
解得:
v2=2m/s
当人落到小车中,并和车一起继续向前滑行,由动量守恒有
M2v2=(M2+m)v共
v共=0.8m/s
(2)人对乙车做的功
W=
M2v
-
M2v
=-67.2J
答案:
(1)0.8m/s
(2)-67.2J
13.解析:
(1)物块沿斜面下滑时,
mgsinθ-μmgcosθ=ma
解得a=2.5m/s2
从A到B,物块做匀加速运动,由L=
at2
可得t=
s。
(2)因为物块恰好到C点,所以到C点时速度为0。
设物块到B点的速度为v,则
mgR=
mv2
FN-mg=m
解得FN=3mg=30N
由牛顿第三定律可得,物块对轨道的压力为
F′N=30N,方向竖直向下。
(3)从开始释放至最终停在B处,设物块在斜面上滑行的总路程为s,则
mgLsinθ-μmgscosθ=0
解得s=9m。
答案:
(1)
s
(2)30N 方向竖直向下 (3)9m